当太阳的核心以1500万度的温度持续“燃烧”时，地球上的科学家们正为让“人造太阳”维持1000秒而不懈努力。2025年1月，我国全超导托卡马克装置EAST（东方超环）在1亿度高温下实现稳态高约束模运行1066秒，将世界纪录延长近7分钟。这一突破不仅验证了核聚变持续发电的可行性，更为国际热核聚变实验堆（ITER）提供了关键技术支撑，相关成果发表于《Frontiers of Engineering Management》。

核聚变发电：为何“点火容易，持续难”？
“如果把核聚变比作烧开水，传统装置只能点一下火就熄灭，而EAST要做到让火焰稳定燃烧。”研究团队解释，核聚变需要将氘氚等离子体加热到1亿度以上，并用磁场“悬浮”约束，避免接触容器壁。早期托卡马克如英国JET、日本JT-60，受限于常规导体线圈，每次运行仅能维持几秒，如同“烟花短暂绽放”。

我国EAST装置自2006年首次放电以来，始终聚焦“稳态运行”这一核心挑战。其独特的全超导设计（16个纵场线圈产生3.5特斯拉强磁场），如同给“磁笼”装上“超导骨架”，无需反复冷却，能耗降低90%；D形非圆截面等离子体则像“被压扁的气球”，增加约束稳定性；主动冷却系统及时导出上亿度高温产生的热量，避免装置熔化。这三大创新让EAST成为全球首个能“锁住”高温等离子体的“太阳能充电宝”。

“磁约束+射频加热”：EAST的双重技术突破
要让等离子体“持续燃烧”，EAST需要解决两大难题：如何约束（磁笼技术）和如何加热（能量输入）。在约束方面，EAST的超导线圈系统如同“无形的磁瓶”，通过极向场线圈调节磁通量，驱动100万安培等离子体电流——相当于同时点亮100万个100瓦灯泡的电流强度。

加热技术更显巧妙。传统托卡马克依赖变压器原理的感应电流加热，如同“一次性电池”能量有限；EAST则引入射频波加热（包括离子回旋、电子回旋等），像“微波炉加热食物”般将等离子体从室温“煮”到1亿度。更关键的是非感应电流驱动技术：通过射频波与等离子体粒子的“不对称碰撞”，让等离子体自身产生电流，实现“自维持燃烧”。2012年EAST首次实现30秒稳态运行，2023年突破403秒，2025年的1066秒更是验证了“长时间、高参数、稳态”三重目标的可行性。

1066秒背后：中国为全球核聚变探路
EAST的1066秒并非简单的时间延长，而是标志着核聚变研究从“基础探索”迈向“工程化验证”的转折点。数据显示，此次运行中，等离子体约束时间、温度、能量约束因子三大核心参数同步达标，其中非感应电流占比达100%——这正是未来聚变堆的“标准配置”。

作为国际热核聚变实验堆（ITER）的重要参研方，EAST的技术积累已直接服务于ITER建设。其全超导线圈制造工艺、稳态运行控制算法被ITER借鉴，1066秒的实验数据为ITER“1000秒目标”提供了关键参考。“如果说ITER是‘人造太阳’原型机，EAST就是它的‘彩排舞台’。”专家评价道。

未来，EAST团队计划进一步挑战更长脉冲运行，并探索更优的杂质控制技术。论文通讯作者表示：“1066秒不是终点，而是新起点。当持续运行时间突破1小时，核聚变发电的商业可行性将迈出决定性一步。”

在全球能源转型的赛道上，EAST的每一秒突破，都让人类离“取之不尽、用之不竭”的核聚变能源更近了一步。

来源: 工程管理前沿